Кран машиниста — прибор, предназначенный для управления всеми тормозами поезда, установленный в кабине машиниста. Кран машиниста расположен на пути движения воздуха из главного резервуара в тормозную магистраль. Кран машиниста выполняет следующие функции: зарядку тормозов; ступенчатое и полное служебное торможение; экстренное торможение; ступенчатый и полный отпуск тормоза. На отечественном подвижном составе применяются краны машиниста двух систем: для пассажирских и грузовых локомотивов. См. рис.
Краны машиниста предназначены для дистанционного управления тормозами поезда и локомотива путем поддержания постоянного давления в тормозной магистрали при поездном положении, понижении давления в ней для торможения и повышения для отпуска и подзарядки. На тяговом подвижном составе применяют краны машиниста: непрямодействующие с неавтоматическими перекрышами без питания тормозной магистрали в положении перекрытии (№ 334, 334Э); прямодействующие с автоматическими перекрышами и питанием тормозной магистрали (№ 183, 184, 284 и 326); универсальные с двумя неавтоматическими перекрышами — с питанием и без питания тормозной магистрали (№ 222, 222М, 394 и 395 нескольких модификаций). По конструкции краны машиниста делятся на золотниково-поршневые (№ 334, 222; 394, 395 всех модификаций), клапанно-поршневые (№ 326) и клапанно-диафрагменные (№ 183, 284).
Т а б л и ц а 1. Краны машиниста
334 с золотниковым питательным клапаном № 350
На пассажирских паровозах
Отверстие диаметром 1,5 мм в зеркале золотника, уравнительный резервуар 8,2 л
На вагонах метрополитена
Отверстие диаметром 2,2 мм в зеркале золотника, уравнительный резервуар 10 л
На электро — и дизель-поездах
Отверстие диаметром 1,8 мм в зеркале золотника, уравнительный резервуар 12 л, контроллер ЕК-8АР
На грузовых локомотивах
Клапанно-диафрагменная конструкция с семью фиксированными позициями сектора
Кран № 183 с устройством сигнализации обрыва (свисток, манометр)
Кран № 184 с ускорителем отпуска (промежуточная часть с резервуаром 20 л) и 10 фиксированными позициями сектора
На пассажирских и грузовых локомотивах
Конструкция золотниково-поршневая с резервуаром времени объемом 20 л, уравнительным резервуаром объемом 10 л и редуктором двойного действия
Кран № 222 с редуктором одностороннего действия № 394, 070, стабилизатором № 397 или 394.090 и уравнительным резервуаром объемом 20 л
На пассажирских локомотивах, оборудованных ЭПТ
Кран № 222 без резервуара времени, с уравнительным резервуаром объемом 8,2 л и контроллером для управления ЭПТ
Кран № 394 с контроллером и положением V3 без разрядки уравнительного резервуара
На грузовых локомотивах
Кран № 394 с дополнительным положением VA — разрядкой уравнительного резервуара с 5 до 4,5 кгс/см2 за 20 — 25 с
Кран № 394-2 с устройством аварийного режима — контроллером с одним микропереключателем для подачи песка и выключения тяговых двигателей в VI положении
На пассажирских локомотивах, оборудованных ЭПТ
Кран № 394-2 е контроллером и положением VA с медленной разрядкой уравнительного резервуара при управлении ЭПТ
Кран № 395 с подачей песка и выключением тяговых двигателей при VI положении — контроллер с тремя микропереключателями
На электро — и дизель-поездах
Кран № 395 с контроллером № 395-510 (два микропереключателя) и измененной электрической схемой для управления ЭПТ (вместо крана № 334Э)
Примечание Испытывается кран машиниста N° 035. у которого вместо средней части N° 394.220 с золотником № 394 230 и крышки № 394 210 применена промежуточная часть — клапанного типа с резиновым уплотнением клапанов. Корпус № 394-010, редуктор № 394-070 и стабилизатор используются от кранов № 394 и 395. Положения ручки крана машиниста № 035 аналогичны с краном 394.
Зарядка и отпуск (I). поездное (II), перекрыта (IV) с питанием и без питания (III), служебное торможение V, с медленной разрядкой магистрали (VA), экстренное торможение (VI). Элек — тропневм атическое торможение без разрядки (VA) или с медленной разрядкой, экстренное торможение с выключением тяги и подачей песка (VI)
Зарядка и отпуск (I), служебное торможение и отпуск (семь позиций)
Таблица 3. Время разрядки уравнительного резервуара кранов машиниста № 334 и 334Э с разными калиброванными отверстиями
Кран машиниста усл. № 395. Назначение и устройство. Действие при поездном положении.
3.1 Устройство и назначение
Краны машиниста предназначен для управления непрямо действующими тормозами подвижного состава. Поездной кран состоит из пяти пневматических частей: корпуса нижней части 1. редуктора зарядного давления 2, средней части 3, крышки 4, стабилизатора темпа ликвидации сверхзарядного давления 8 и электрического контроллера 6.
Конструкция пневматических частей показана на примере крана машиниста усл.№ 394-000-2. В верхней части крана имеется золотник 6, соединенный стержнем 3 с ручкой 2 крана. Ручка крана закреплена контргайкой 1 и имеет на корпусе 7 верхней части семь фиксированных положений. Стержень уплотнен в верхней части крышки манжетой 4.
Средняя часть представляет собой чугунную отливку 9, верхняя часть которой является зеркалом золотника. В корпусе средней части запрессована бронзовая втулка, являющаяся седлом алюминиевого обратного клапана 22. В нижней части корпуса 14 находится пустотелый впускной клапан 16 и уравнительный поршень 11, хвостовик которого образует выпускной клапан. Уравнительный поршень уплотнен резиновой манжетой 13 и латунным кольцом 12. Впускной клапан прижимается к седлу 15 пружиной 17. Хвостовик впускного клапана уплотнен резиновой манжетой 18, установленной в цоколе 19. В нижнюю часть корпуса ввернуты четыре шпильки, которые скрепляют все три части крана через резиновые прокладки 8 и 10, а также сетчатый фильтр 21. Редуктор зарядного давления и стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления крепятся к корпусу нижней части крана.
Редуктор предназначен для автоматического поддержания определенного зарядного давления в уравнительном объеме крана при поездном положении ручки. Редуктор состоит из двух частей: верхней 26 и нижней 30, между которыми зажата металлическая диафрагма 28. В верхней части корпуса расположено седло 27 питательного клапана 25, пружина 24 и заглушка 23. В нижнюю часть ввернут регулировочный стакан 32, с помощью которого изменяется усилие регулировочной пружины 31 на опорную шайбу 29.
Стабилизатор темпа ликвидации сверхзарядного давления предназначен для автоматической ликвидации сверхзарядного давления из уравнительного объема крана постоянным темпом при поездном положении ручки. Стабилизатор состоит из крышки 33 с калиброванным отверстием диаметром 0,45 мм, возбудительного клапана 35 с пружиной 34, металлической диафрагмы 36, пластмассовой шайбы 37, корпуса 38, регулировочной пружины 39 и регулировочного винта 40 с контргайкой.
Контроллер крана машиниста № 395-000 крепится к кронштейну 2 крышки. Стержень 1 ручки крана удлинен и на него надета ручка крана и кулачок 13, к которому плоской пружиной прижимаются шарикоподшипники 17, закрепленные в держателях 19. На диске 3 винтами укреплены панели 22 с микропереключателями 20. Через гайку 10, приваренную к диску 3, пропущен кабель, укрепленный резиновым кольцом 11 зажатый втулкой 14. Провода крепятся к диску 3 тремя зажимами. Крышка 6 улаживается тремя винтами. Контроллер соединяется с аппаратурой электропневматического тормоза штепсельным разъемом.
Работа крана машиниста.
Отпуск и зарядка
Рис.1 Действие крана при первом положении ручки
Поездное положение
При этом положении золотник перекрывает прямое сообщение питательной магистрали с тормозной магистралью и с полостью над уравнительным поршнем. Из питательной магистрали через выемки золотника и зеркала и через отверстие диаметром 3 мм воздух поступает к возбудительному клапану редуктора. Камера над диафрагмой редуктора через выемку золотника связана с уравнительным резервуаром. В том случае, если в уравнительном резервуаре и камере над диафрагмой редуктора давление будет ниже величины, на которую отрегулирована пружина редуктора, диафрагма прогнется вверх и откроет возбудительный клапан. Сжатый воздух через отверстие диаметром 3 мм и открытый возбудительный клапан поступает в полость над уравнительным поршнем и далее через отверстие диаметром 1,6 мм в уравнительный резервуар. Полость над уравнительным поршнем при этом положении связана с атмосферой через отверстие 0,45 мм в стабилизаторе. Редуктор будет автоматически поддерживать установившееся давление в уравнительном редукторе в зависимости от регулировки пружины.
Если давление в тормозной магистрали будет ниже, чем давление в полости над уравнительным поршнем, поршень переместится вниз, отожмет от седла впускной двухседельчатый клапан, что обеспечит соединение питательной и тормозной магистралей. Давление в тормозной магистрали будет поддерживаться на уровне давления в уравнительном резервуаре. При переводе ручки крана машиниста во II положение после выдержки ее в I положении обеспечивается автоматический переход с повышенного зарядного давления в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали на нормальное зарядное давление постоянным темпом, не зависящим от величины сверхзарядного давления и плотности тормозной магистрали. Этот переход обеспечивается действием стабилизатора. Давление в уравнительном резервуаре, несмотря на расход воздуха через калиброванное отверстие стабилизатора диаметром 0,45 мм, будет поддерживаться редуктором. Так как истечение воздуха через стабилизатор происходит при постоянном давлении в полости над диафрагмой (около 0,1—0,2 кгс/см 2 мин) установленном пружиной стабилизатора, темп снижения давления воздуха в уравнительном резервуаре, а следовательно, и в тормозной магистрали устанавливается постоянным независимо от величины сверхзарядки и утечки в тормозной магистрали. Следовательно, при I и II положениях ручки крана стабилизатор выпускает воздух из уравнительного резервуара постоянным темпом.
Рис.2 Действие крана при поездном положении ручки.
Автоматическое поддержание зарядного давления в тормозной магистрали. Когда давление в уравнительном резервуаре и камере У1, над уравнительным поршнем понизится до зарядного, то несмотря на продолжающееся истечение воздуха в атмосферу через отверстие диаметром 0,45 мм, редуктор будет поддерживать в уравнительном объеме нормальное зарядное давление, величина которого установлена пружиной 31. Снижение давления воздуха в УР ниже зарядного вызовет снижение давления в камере У2, над металлической диафрагмой 28 редуктора. Усилием пружины 31 диафрагма 28 прогибается вверх и поднимает питательный клапан 25. Воздух из главного резервуара через вертикальный канал в золотнике 6. фильтр 21 и открытый питательный клапан 25 поступает в камеру У1 над уравнительным поршнем 11. Из камеры У1, по калиброванному отверстию диаметром 1,6 мм воздух проходит в УР и камеру У2. Когда давление воздуха и пружины 31 на диафрагму 28 выравнивается, она займет горизонтальное положение и питательный клапан 15 будет прижат к седлу пружиной. Если в результате утечек упадет давление в тормозной магистрали, то уравнительный поршень под давлением воздуха уравнительного объема опускается вниз, отжимает от седла впускной клапан 16 и воздух из ГР будет проходить в ТМ. Когда давление в ТМ достигнет зарядного уровня (станет равно давлению в камере У1), пружина поднимет уравнительный поршень и закроет впускной клапан. Питание утечек ТМ прекратится. Отпуск вторым положением ручки крана. Во втором положении ручки крана машиниста золотник сообщает камеру У2 редуктора с уравнительным резервуаром. Если поставить ручку крана во второе положение после торможения, то в камере У2 установится давление ниже зарядного, т.е. тормозное. На металлическую диафрагму 28 снизу будет давить пружина 31 с усилием, соответствующим зарядному давлению, поэтому диафрагма 28 прогнется вверх и откроет питательный клапан 25. Воздух из ГР по вертикальному каналу золотника, через фильтр 21, открытый клапан 15 широким каналом поступает в камеру над уравнительным поршнем У1, а уходит из нее по узкому каналу диаметром 1,6 мм в ЗР и камеру У2. В камере У1 создается повышенное давление. Этим давлением уравнительный поршень сдвинется вниз и своим хвостовиком полностью откроет впускной клапан 16, который пропустит в тормозную магистраль воздух давлением, равным давлению над уравнительным поршнем. Давление в УР и камере У2 постепенно увеличивается, поэтому диафрагма выпрямляется, а питательный клапан 25 прижимается к седлу. С момента, когда давление в камере У1 над уравнительным поршнем выравнивается с давлением в УР, т.е. становится зарядным, воздух из ГР будет проходить в ТМ по впускному клапану только зарядным давлением.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Кран машиниста выполняет зарядку тормозной сети поезда, поддерживает в ней заданное давление, осуществляет служебное и экстренное торможение, перекрышу с питанием и без питания магистрали, медленный (темпом «мягкости») переход с повышенного на нормальное заданное давление. Основные узлы крана машиниста (рис. 7.4): реле давления; золотник; рукоятка, которой машинист изменяет положения золотника; стабилизатор перехода с повышенного давления на нормальное зарядное давление; уравнительный резервуар, подключенный к управляющей полости реле давления. Золотник имеет каналы, сообщающие тормозную магистраль с атмосферой при экстренном торможении и с питательной магистралью при отпуске тормозов, а также уравнительный резервуар, соединяемый с атмосферой или питательной магистралью через редуктор.
Кран машиниста усл. № 394-000-2
Кран машиниста усл. № 394-000-2 состоит из пяти узлов:
В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15. Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18 Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие.
Средняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в неё втулка 33 — седлом для обратного клапана 34.
Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.
Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется па средней части штифтом 21.
Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку. Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения. На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31. С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.
Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2 В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.
Положения крана машиниста
I положение — зарядка и отпуск. Воздух из питательной магистрали Л но каналам ГР, 4, 5 и М поступает в тормозную магистраль и одновременно через отверстие 13, выемку УP1 и отверстие УР2 — в полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм, по каналу В — в уравнительный резервуар УР. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. Поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и сообщает капал Д с магистралью. Одновременно воздух из питательной магистрали по каналам ГР, 3, Р2 и Р3 поступает к клапану редуктора. Полость над уравнительным поршнем через отверстие УР4 выемку 8 и отверстие С сообщается со стабилизатором и далее с атмосферой.
Давление воздуха в уравнительном резервуаре, несмотря па расход воздуха через отверстие C1 стабилизатора, будет поддерживаться редуктором.
III положение — перекрыша без питания магистрали. Полость над уравнительным поршнем и уравнительный резервуар через обратный клапан сообщаются с тормозной магистралью. Происходит выравнивание давлений в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали. При этом обратный клапан не допускает повышения давления в уравнительном резервуаре (фиксирует перекрышу). Редуктор и стабилизатор отключены золотником.
IV положение — перекрыта с питанием магистрали. Все отверстия и выемки на зеркале перекрыты золотником. Давление в тормозной магистрали поддерживается равным давлению в уравнительном резервуаре.
VA положение — служебное торможение длинносоставных поездов. Разрядка уравнительного резервуара происходит тем же путем, что при V положении, но через отверстие диаметром 0,75 мм темпом с 5,0 до 4,5 кгс/см 2 за 15-20 с.
Вместо крана машиниста усл. № 394 выпускается кран усл № 395-000-3 для грузовых локомотивов с отключением двигателей и включением песочницы в VI положении ручки крана.
Кран машиниста усл. № 395
Кран машиниста усл. № 395 отличается от крана усл № 394-000-2 наличием контроллера. Фиксированные положения ручек в обоих кранах одинаковые. Контроллер крана машиниста усл. № 395-000 состоит из диска 4, двух микропереключателей 5, кулачка 3, надетого па квадрат стержня 1, ручки крана 2 и четырехжильною кабеля 6. Усилие от кулачка передается на кнопку переключателя 5 через шарикоподшипник, держатель 8 па оси 7 и плоскую пружину 9. Внизу справа изображена схема монтажа проводов переключателей б контроллера и вилки 5 штепсельного разъема усл. № 354, Провод 1 немаркированный. Остальные провода окрашены: 2 — красной краской, 3 — зеленой: 4 — черной. Провода подключаются: 1 — к источнику питания (плюсовый), 2 — к реле срывного клапана (свободный), которое сейчас в системе злектропневматического тормоза не используется: 3 — к реле отпускною вентиля (зажим О блока управления). 4 — к реле тормозного вентиля (зажим 1 блока управления).
Применяются следующие модификации крана машиниста усл. № 395, которые отнимаются количеством микропереключатели контроллера и схемой их включения: усл № 395-000 с двумя микропереключателями и усл. № 395-000-4 с тремя микропереключателями — на пассажирских локомотивах: усл. № 395-000-3 с одним микропереключателем на грузовых локомотивах: усл. № 395-000¬5 с двумя микропереключателями — на электропоездах и дизель-поездах. В положении VЭ ручки кранов машиниста усл. № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5, которое для крана усл. № 394-000-2 обозначается VA, происходит возбуждение тормозных вентилей электровоздухораспределителей с разрядкой уравнительного резервуара через отверстие диаметром 0,75 мм. При пневматическом управлении автоматическими тормозами действие крана машиниста усл № 395 всех модификаций такое же, как крана усл. № 394-000-2.
Назначение и типы кранов машиниста. Кран машиниста усл. №394 и №395. Работа, устройство и различия
Краны машиниста предназначены для управления прямодействующими и непрямодействующими тормозами подвижного состава.
На локомотивах применяют краны двух типов:
Временные краны имеют градационный сектор, на котором фиксируются рабочие положения ручки. Время выдержки ручки крана в этих положениях определяет получение соответствующего действия (например, величину ступени торможения или отпуска). Краны машиниста этого типа имеют золотник, сообщающий тормозную магистраль (ТМ) с главными резервуарами (ГР) и атмосферой (Ат).
Действие угловых кранов зависит от угла поворота ручки крана из исходного положения.
Кран машиниста 394.
В сборе кран машиниста состоит из пяти частей: верхне (золотниковой), средней, нижне (уравнительной), стабилизатора и редуктора / (питательного клапана).
Верхняя часть состоит из золотник, крышки и стержня, соединяющего золотник с ручкой крана, которая надета на квадрат стержня и закреплена гайкой, (колпачком)
Средняя часть представляет собой корпус, в верхней части которого расположено зеркало золотника. Запрессованная в корпус втулка является седлом для обратного клапана.
Нижняя часть имеет корпус, в котором находятся уравнительный поршень с уплотнительной резиновой манжетой и латунным кольцом и питательный клапан, прижимаемый пружиной к седлу втулки. Хвостовик питательного клапана уплотнен манжетой в цоколе, ввернутом в корпус с постановкой резинового кольца. Для предохранения от загрязнения редуктора, прикрепляемого к корпусу через прокладку, в канале корпуса установлен фильтр. Все три части крана соединены между собой четырьмя шпильками и уплотнены резиновыми прокладками.
I положение — зарядка и отпуск. Воздух из питательной магистрали широким каналом поступает в тормозную магистраль и одновременнов полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм — в уравнительный резервуар. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. В результате поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и открывает второй путь зарядки тормозной магистрали.
II положение — поездное.
в поездном положении происходит переход с повышенного давления в магистрали на нормальное зарядное с последующим его поддержанием независимо от наличия утечек и расхода воздуха на зарядку тормозов.
III положение — перекрыша без питания тормозной магистрали. Полость над уравнительным поршнем и уравнительный резервуар через обратный клапан сообщаются с тормозной магистралью. Происходит выравнивание давлений в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали. При наличии утечек в тормозной магистрали воздух из полости над уравнительным поршнем и уравнительного резервуара будет перетекать в тормозную магистраль. Из-за того, что объем уравнительного резервуара значительно меньше объема тормозной магистрали поступления воздуха из уравнительного резервуара будет явно недостаточно, чтобы восполнить утечки из тормозной магистрали. Полости над и под уравниетльным поршнем оказываются связанными через обратный клапан, и следовательно, давление в них будет одинаково. При этом уравнительный поршень занимает среднее положение, при котором тормозная магистраль разобщена с питательной магистралью и с атмосферой.
IV положение — перекрыша, с питанием магистрали.Все отверстия и выемки на зеркале перекрыты золотником. При этом при утечках из тормозной магистрали давление в полости над уравнительным поршнем становится больше давления под уравнительным поршнем и поршень перемещается вниз, сообщая питательную магистраль с тормозной каналом достаточным для питания утечек. Плотность уравнительного резервуара допускает темп утечек из него не более 0,1 кгс/см2 за 3 мин, что значительно уменьше темпа утечек из тормозной магистрали.
V положение — служебное торможение. Воздух из уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем через отверстия и каналы в золотнике и зеркале золотника, калиброванное отверстие в золотнике диаметром 2,3 мм выпускается в в атмосферу темпом 1 кгс/см2 за 4-6сек.Так как давление над уравнительным поршнем становится меньше чем под ним, то уравнительный поршень переместится вверх и сообщит тормозную магистраль с атмосферой через выпускной клапан. Положении VА отличается тем, что в нем происходит разрядка уравнительного резервуара через отверстие 0,75 мм.
VI положение — экстренное торможение. Воздух из тормозной магистрали широкими каналами в золотнике и зеркале золотника уходит в атмосферу. Одновременно воздух из полости над уравнительным поршнем и из уравнительного резервуара также выходит в атмосферу. Так как объем уравнительного резервуара и полости над уравнительным поршнем значительно меньше объема тормозной магистрали, то уравнительный поршень перемещается вверх, и открывает второй путь разрядки тормозной магистрали.
